[发明专利]一种汽车线控制动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车线控制动系统，属于汽车制动系统技术领域。

背景技术

混合动力汽车、电动汽车的发展，对汽车制动系统提出了新的要求。用于混合动力汽车、电动汽车的制动系统（称为摩擦制动系统，以便与回馈制动区别），为了与混合动力汽车、电动汽车本身的回馈制动系统实现良好的配合，在制动安全的基础上使回馈制动系统回收尽量多的制动能量，首先应取消对发动机真空度的依赖，其次与回馈制动系统的协调控制不能影响制动踏板感觉。现有的真空助力液压制动系统，真空助力器依赖于发动机真空度，并且与回馈制动协调控制时，其液压控制会影响主缸容量和液压，从而影响制动踏板感觉。为了克服现有制动系统的上述不足，工程师们从上世纪90年代开始研发若干新型制动系统，其中的一些系统于本世纪开始在混合动力汽车、电动汽车上使用。目前公布的新型制动系统有如下方案：第一类以丰田的ECB系统为代表（SAE论文2002-01-0300）：以电机带动泵，向蓄能器泵入制动液，在蓄能器中建立高压，直接供给制动所需，从而使制动系统取消对发动机真空度的依赖；采用线控制动技术，断开制动踏板与制动器的机械/液压连接（即踏板解耦），采用踏板模拟器为驾驶员提供制动踏板感觉，从而使摩擦制动与回馈制动的协调控制不影响制动踏板感觉。这类系统的一个缺点是：蓄能器中维持的高压是一个安全隐患，如果发生碰撞，蓄能器将变成一个“炮弹”，对乘员造成威胁。第二类系统与第一类系统类似，以本田在SAE论文2007-01-0868中公布的方案为代表，也是通过电机和泵在蓄能器中建立液压，不同的是蓄能器并不直接向制动器提供制动液，而是将液压作用在主缸活塞上，由主缸活塞推动主缸中的制动液，产生制动液压。该类系统存在与第一类系统相同的问题。另一类方案以大陆公司的RBS系统为代表（SAE论文2009-01-1217），使用一个真空泵向电子真空助力器提供真空度，从而取消对发动机真空度的依赖，并使用踏板模拟器，消除与回馈制动配合时对制动踏板感觉的影响。该方案中电子真空助力器的电磁铁存在热衰退等问题。另一类方案以日产公司的e-ACT系统为代表（SAE论文2011-01-0572），使用一个电机进行助力，从而取消了对发动机真空度的依赖；主缸第一腔活塞中空，其孔中置有一个柱塞，柱塞与第一腔活塞之间安装着一对压力补偿弹簧；第一腔活塞由电机推动，柱塞由制动踏板推动；电机控制第一腔活塞进行调压，从而消除对柱塞行程和制动踏板行程的影响，一对压力补偿弹簧用于消除压力调节过程中对踏板力的影响，从而保证制动踏板感觉不受影响。这种方案的缺点是：受电机控制的主缸第一腔活塞无法在初始位置向后运动实施减压，在制动强度比较小、回馈制动能够独立满足制动强度需求的情况下，驾驶员踩下制动踏板，推动主缸第一腔活塞中的柱塞向前运动建立一定的制动液压，该液压应该被减下来，但由于受电机控制的主缸第一腔活塞无法在初始位置向后运动实施减压，所以会对总制动力、回馈制动力产生不良影响。另一类方案采用分布式线控制动系统，以电机作为制动力来源，取消对发动机真空度的依赖，使用踏板模拟器，消除与回馈制动配合时对踏板感觉的不良影响。这类方案中不使用制动液的方案以大陆公司的EMB、西门子公司的EWB为代表，制动执行机构需要置于轮边，工作环境较为恶劣。使用制动液的方案以德尔福公司、清华大学的DEHB为代表，制动执行机构可以置于悬架以上，工作环境大为改善，但分布式的结构与传统制动系统的结构相比有较大改变，在安装和布置上存在一定的不便。

发明内容

本发明的目的是提出一种汽车线控制动系统，以一个电机取代传统真空助力液压制动系统的真空助力器，推动制动主缸中的活塞运动产生制动液压，从而取消了对发动机真空度的依赖；使用踏板模拟器，消除与回馈制动协调控制时对制动踏板感觉的影响；保留现有制动系统的液压控制单元实施液压调节；集成一个后备液压制动系统，在系统供电失效的情况下可由驾驶员实施一定强度的制动。

本发明提出的汽车线控制动系统，包括主缸壳、主缸第一内腔活塞、主缸第一内腔弹簧、主缸第二内腔活塞、主缸第二内腔弹簧、电机、螺母、丝杆、第一轴承、第二轴承、推杆壳体、推杆、制动踏板、模拟器阀、隔离阀、模拟器、液压控制单元、左前制动器、右前制动器、左后制动器、右后制动器、制动踏板传感器和控制器；